(57)【要約】【課題】  インクに芳香族系の有機溶媒が使用されるようなデバイスの製造工程、例えば有機ＥＬ装置の有機発光層を形成する工程に用いて好適な液滴吐出装置を提供する。【解決手段】  芳香族系の有機溶媒を含むインクを吐出するヘッドと、係るインクを収容する材料タンクと、当該材料タンクから上記ヘッドへのインクの流通を制御するための差圧弁とを備えた液滴吐出装置において、係る差圧弁の少なくともインクに接する面をフッ素系エラストマーによって構成する。【選択図】    図５
2005230613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族化合物からなる溶媒又は分散媒を含む液体材料を液滴にして吐出するヘッドと、上記液体材料を収容する材料タンクと、該材料タンクから上記ヘッドへの上記液体材料の流通を制御するための差圧弁とを備え、
上記差動弁の少なくとも上記液体材料に接する面がフッ素系エラストマーからなることを特徴とする、液滴吐出装置。
【請求項２】
上記材料タンクが、上記ヘッドを備えたキャリッジに搭載されたことを特徴とする、請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
上記差圧弁が、弾性体と、該弾性体により弁座に弾接される可動膜とからなることを特徴とする、請求項２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
上記材料タンクと上記ヘッドとが管路により接続され、該管路の少なくとも上記液体材料に接する面がフッ素系エラストマーからなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
上記材料タンクがインクパックからなり、該インクパックの少なくとも上記液体材料に接する面がフッ素含有樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかの項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置等のデバイスを製造する際に用いて好適な液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイや表示光源などとして用いられる電気光学装置や、半導体装置などの電子装置は、その製造過程において、基板上に材料を配置し、その基板上に膜を形成する工程を含む。材料の配置技術や膜形成技術は、品質や機能と密接に係わり、上記各装置の性能の向上を図る上で重要である。
従来、材料を所望のパターンに配置する技術としてインクジェット技術が知られている（印字に使用される従来のインクジェット技術に関しては、例えば特許文献１を参照されたい）が、当該技術の進展に伴って、近年、このインクジェット技術を電子デバイスの製造プロセスに転用することが試みられている。インクジェット技術は、吐出ヘッドに設けられたノズルを介してインクを所定の位置に選択的に吐出するものであり、これ以外の材料配置技術、例えばスピンコート法等の技術に比べて、インクの消費に無駄が少なく、基板上に配置するインクの量や位置の制御を行ないやすいという利点がある。
【特許文献１】特開２００１−３１５３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、インクジェット技術を用いて材料の配置を行なう場合には、インクの無駄を省くために、インクタンクと吐出ヘッドとの間隔をなるべく短くすることが望ましい。このため、タンクとヘッドとの間に介在させる弁機構としては、可動膜を備えた差圧弁（膜弁）のようにコンパクトな構造のものが望まれる。
しかしながら、膜弁を用いた弁機構では、インクと膜弁とが直接接触するので、例えば有機ＥＬ膜を形成する場合のようにインクに芳香族系の有機溶媒を用いる場合には、従来のインクジェット装置、即ち、水系のインクに適した膜弁を用いたインクジェット装置をそのまま適用すると、膜弁がインクによって腐食され、装置寿命の低下を招くことになる、又は膜弁が破損してインク吐出ができなくなる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、有機ＥＬ装置等のデバイスを製造する際に用いて好適な液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するため、本発明の液滴吐出装置は、芳香族化合物からなる溶媒又は分散媒を含む液体材料を液滴にして吐出するヘッドと、上記液体材料を収容する材料タンクと、該材料タンクから上記ヘッドへの上記液体材料の流通を制御するための差圧弁とを備え、上記差動弁の少なくとも上記液体材料に接する面がフッ素系エラストマーからなることを特徴とする。
本構成では、差圧弁の上記液体材料に対する接液面に、芳香族系有機溶媒に対する耐食性の高い材料（例えばフッ素系エラストマー）を用いているため、装置を長時間使用しても、差圧弁が液体材料によって劣化されることはない。また本構成の液滴吐出装置では、腐食による液滴内への不純物の混入がないため、信頼性の高いデバイスの製造が可能となる。
【０００５】
本発明の液滴吐出装置では、上記材料タンクが、上記ヘッドを備えたキャリッジに搭載されたものを用いることができる。
本構成では、ヘッドと材料タンクとが近接して配置されるので、例えばヘッドと材料タンクとを別々に設置し、これらをチューブ等によって接続する場合に比べて、液体材料の消費量を少なくすることができる。
【０００６】
また本発明の液滴吐出装置では、上記差圧弁が、コイルバネ等の弾性体と、該弾性体により弁座に弾接される可動膜とからなるものを用いることができる。ここで「弾接」とは、被弾接物（ここでは可動膜）が外部からの弾性力によって通常状態において接触対象（ここでは弁座）に接触した状態になっていることをいう。
本構成では、可動膜が弾性体の付勢力によって積極的に弁座に押し付けられているため、可動膜の弾性のみで差圧を調節するものに比べて、ヘッドの移動による可動膜の揺動を抑制することができる。つまり、可動膜だけで差圧を調節する場合には、キャリッジの移動による液体材料の揺動に随伴して可動膜も揺動するため、液体材料の供給量を高精度に制御することは難しい。これに対して本構成では、可動膜は弾性体からの付勢力によって弁座に押し付けられているので、ヘッドへの液体材料の供給圧を安定させることができる。
【０００７】
また本発明の液滴吐出装置では、上記材料タンクと上記ヘッドとが管路により接続され、該管路の少なくとも上記液体材料に接する面がフッ素系エラストマーからなるものを用いることができる。
このように、差圧弁だけでなく管路の接液面の材料もフッ素系エラストマーとすることで、本発明の効果をより実効的なものとすることができる。
【０００８】
また本発明の液滴吐出装置では、上記材料タンクがインクパックからなり、該インクパックの少なくとも上記液体材料に接する面がフッ素含有樹脂からなるものを用いることができる。
このように、差圧弁だけでなく材料タンクの接液面の材料もフッ素エラストマーとすることで、本発明の効果をより実効的なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の液滴吐出装置の一例であるインクジェット装置の構成を示す斜視図、図２は該インクジェット装置に備えられたキャリッジの構成を示す要部断面模式図、図３はインクジェットヘッドの構成を示す切り欠き斜視図及び要部断面模式図、図４は材料タンクの構成を示す分解斜視図、図５は差圧弁の構成を示す要部断面模式図である。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
【００１０】
［インクジェット装置］
図１に示すように、本例のインクジェット装置３０は、ベース３１、基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３、キャリッジ３４等を有して構成されている。ベース３１には、その上に前記基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３が設置されている。
【００１１】
基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられており、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール３６を備えている。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータにより、スライダ３７をガイドレール３６に沿って移動させるよう構成されている。スライダ３７には、θ軸用のモータ（図示せず）が備えられている。このモータは、例えばダイレクトドライブモータからなるものであり、これのロータ（図示せず）はテーブル３９に固定されている。このような構成のもとに、モータに通電するとロータおよびテーブル３９は、θ方向に沿って回転し、テーブル３９をインデックス（回転割り出し）するようになっている。
【００１２】
テーブル３９は、基板Ｓを位置決めし、保持するものである。すなわち、このテーブル３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｓをテーブル３９の上に吸着保持するようになっている。基板Ｓは、テーブル３９の位置決めピン（図示せず）により、テーブル３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。テーブル３９には、キャリッジ３４に備えられたインクジェットヘッド４７がインクを捨打ちあるいは試し打ちするための捨打ちエリア４１が設けられている。この捨打ちエリア４１は、Ｘ軸方向に延びて形成されており、テーブル３９の後端部側に設けられている。
【００１３】
ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えており、該走行路３３ｂはＸ軸方向、すなわち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置されている。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されており、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向にキャリッジ３４を保持させるスライダ４２を移動可能に保持している。スライダ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これによりキャリッジ３４をＸ軸方向に移動させるよう構成されている。
【００１４】
キャリッジ３４には、揺動位置決め手段としてのモータ４３、４４、４５、４６が接続されている。そして、モータ４３を作動させると、キャリッジ３４はＺ軸に沿って上下動し、Ｚ軸上での位置決めが可能になっている。なお、このＺ軸は、前記のＸ軸、Ｙ軸に対しそれぞれに直交する方向（上下方向）である。また、モータ４４を作動させると、キャリッジ３４は図１中のβ方向に沿って揺動し、位置決め可能になり、モータ４５を作動させると、キャリッジ３４はγ方向に揺動し、位置決め可能になり、モータ４６を作動させると、キャリッジ３４はα方向に揺動し、位置決め可能になる。
【００１５】
このようにキャリッジ３４は、スライダ４２上において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能となり、かつ、α、β、γに沿って揺動し、位置決め可能となっている。したがって、キャリッジ３４に備えられたインクジェットヘッド４７のインク吐出面を、テーブル３９側の基板Ｓに対する位置あるいは姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
ここで、キャリッジ３４は、図２に示すように、機能材料を含む液体材料（インク）を液滴にして吐出するインクジェットヘッド４７と、前記インクを収容する材料タンク４９と、当該材料タンク４９からインクジェットヘッド３７へのインクの流通を制御するための差圧弁４８とを備えている。
【００１６】
インクジェットヘッド４７は、図３（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクを噴射するためのノズル孔１８が一列に配列された状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されている。
【００１７】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図３（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けてインクの液滴２２が吐出される。なお、インクジェット方式としては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式のものとしてもよい。
【００１８】
本例では、１つのキャリッジ３４に複数のインクジェットヘッド４７が取り付けられており、各インクジェットヘッド４７にはそれぞれ材料タンク４９と差圧弁４８とが１つずつ対応して設けられている。また本例では、インクジェットヘッド４７はキャリッジ３４の下面（テーブル３９に対向する側の面）に取り付けられており、差圧弁４８は、キャリッジの外壁を挟んで対応するインクジェットヘッド４７の直上に設置されている。また、キャリッジ３４には、該キャリッジ３４内の空間を上下に仕切る隔壁３４ａが設けられており、材料タンク４９は、この隔壁３４ａを挟んで対応する差圧弁４８の直上に設置されている。
【００１９】
図４は、本発明の材料タンク４９の一実施例を示す図である。本例の材料タンク４９は、インクを充填した袋状のインクパック５５と、該インクパック５５を収容するケース５６ａ及びその蓋５６ｂとにより構成されている。インクパック５５は、インクの取出し口となる管５８を有しており、ケース５６ａには、この管５８を引き出すための切り欠き部５７が形成されている。また、この切り欠き部５７から引き出された管５８にはインク供給チューブ５９（図２参照）が接続されており、このインク供給チューブ５９は差圧弁４８のインク注入口４８ａに接続されている。本例では、この管５８又はインク供給チューブ５９が本発明の管路を構成する。
【００２０】
なお、本例のインク供給チューブ５９は、例えば内部にインクが流れる流路を備える内管（内層）と、この内管の外側に形成された略筒状の中空層（中間層）と、この中空層の外側に形成された外管（外層）とを備えた構成となっている。外管には、外部から中空層に貫通する通気孔が形成され、通気孔から中空層を減圧可能に構成されており、内管は、常圧若しくは減圧下で気体透過性を示す材料、例えば液体の透過は阻止し、気体の透過を許容する微細孔を有した筒状部材にて構成されている。このような構成のインク供給チューブ５９は、中空層を例えば４００Ｐａ程度の大気圧以下に減圧することにより、内管の内部に形成された流路を流れるインクに外部から気体が混入する不具合が解消され、インクジェットヘッド４７からの安定した液滴吐出性を実現することが可能となる。しかも、インク供給チューブ５９の一部分ではなく、インクの流路全域に気密性を確保可能なため、インクの気密性は極めて高いものとなる。
【００２１】
また本例では、管５８からインクを取り出す構造としたが、この代わりに、インク供給チューブ５９に接続する針をインクパック５５に突き刺すことにより、インクを流出させるようにしてもよい。
【００２２】
本例では、このインクパック５５の内側のインクに接する面（接液面）、インクの供給路をなすインク供給チューブ５９の接液面、及び、管５８の内側の接液面は、インクに対する耐食性の高い材料によって形成されている。例えば、使用するインクが芳香族系の有機溶媒又は有機分散媒を含む液体材料からなる場合には、インクパック５５はフッ素含有樹脂によって形成され、インク供給チューブ５９や管５８はフッ素ゴムやフロロシリコーンゴム等のフッ素系エラストマーによって形成される。また、使用するインクがインクが水系のインク、例えば、有機ＥＬ素子の正孔注入／輸送層を形成する場合に使用される３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）である場合には、インク供給チューブ５９や管５８は熱可塑性エラストマー，ブチルゴム，ニトリルゴム，赤シリコーンゴム等の材料によって形成される。なお、このような耐食性の高い材料は少なくともインクとの接液面に形成されていればよく、例えば、インクパック５５やインク供給チューブ５９、管５８が多層構造を有する場合には、これらのうち最も内側（インクと接触する側）の層が上述の材料によって形成されていればよい。
【００２３】
図５は、本発明の差圧弁の一実施例を示す図である。図５（ａ）に示すように、本例の差圧弁４８は、枠体であるケーシング５０と、該ケーシング５０内に取り付けられた可動膜６４と、該可動膜６４を弁座５３に弾接させるための弾性体６１とを備えている。なお本例では、弾性体６１にコイルバネを用いているが、これ以外のものを使用することも可能である。
【００２４】
ケーシング５０は、可動膜６４を挟んで弁室５１とインク貯蔵室５２とに分割されている。可動膜６４に対して図示左側の空間が、材料タンク４９側から供給されたインクを貯蔵するためのインク貯蔵室５２であり、可動膜６４に対して図示右側の空間が、インクジェットヘッド４７に通じる弁室５１である。ケーシング５０には、弁室５１の一方の側面を封止する壁部５０ａに、コイルバネ６１を収容する孔５０ｂを備えた弁体収容凹部５０ｃ形成されており、ここにコイルバネ６１、可動膜６４、固定部材５３が積層状態で嵌め込まれている。
【００２５】
可動膜６４は、差圧を受けて弾性変形することができる柔軟材により形成された膜部６４ａと、その外周部を支持してケーシング５０と固定部材５３とに挟持される硬質材により形成された肉厚の固定部６５とからなる。膜部６４ａの中央部には凸部６４ｂが形成されており、この凸部６４ｂの中央部には、インクを弁室５１側に流通させるためのインク流通口６４ｃが形成されている。この凸部６４ｂは弁室５１側に突出しており、この凸部６４ｂは、コイルバネ６１の孔５０ｂと反対側の端部に嵌め込まれている。すなわち、コイルバネ６１は、ケーシング５０の孔５０ｂ及び可動膜６４の凸部６４ｂによって位置決めされており、ケーシング５０の壁部５０ａと弁座部５３ｃとの間に介在して可動膜６４を弁座部５３ｃに押し付けている。
【００２６】
また、膜部６４ａの外周部はリング状の肉厚の支持部６４ｅとされており、膜部６４ａと支持部６４ｅとの接続領域には環状の屈曲部６４ｄが形成されている。この屈曲部６４ｄは、支持部６４ｅによる膜部６４ａの拘束力の開放と、射出成形による収縮応力による変形を緩和することを意図したものである。本例では、屈曲部６４ｄは筒状に形成されているが、屈曲部６４ｄの形状はこのような形状に限らず、例えば屈曲部６４を断面Ｕ字状に形成することも可能である。
【００２７】
固定部材５３には、インク貯蔵室５２の一方の側壁をなす壁部５３ａに弁座部５３ｃが設けられている。この弁座部５３ｃは、ケーシング５０の孔５０ｂに対向する位置に設けられており、インク注入口６４ｃの位置する可動膜中央部はコイルバネ６１と弁座部６３ｃとの間に挟まれた状態となっている。また、固定部材５３の壁部５３ａには、インク貯蔵室５２側から可動膜６４側にインクを流入させるための通孔５３ｂが穿設されている。
【００２８】
本例では、この差圧弁４８においてインクに接触する部材、特に可動膜６４をインクに対する耐食性の高い材料によって形成している。例えば、使用するインクが芳香族系の有機溶媒又は有機分散媒を含む液体材料からなる場合には、可動膜６４はフッ素ゴムやフロロシリコーンゴム等のフッ素系エラストマーによって形成される。また、使用するインクが水系のインク、例えば、有機ＥＬ素子の正孔注入／輸送層を形成する場合に使用される３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）である場合には、可動膜６４は熱可塑性エラストマー，ブチルゴム，ニトリルゴム，赤シリコーンゴム等の材料によって形成される。なお、このような耐食性の高い材料は少なくともインクとの接液面に形成されていればよく、例えば、可動膜６４が多層構造を有する場合には、これらのうち最も外側（インクと接触する側）の層が上述の材料によって形成されていればよい。
【００２９】
次に、図５を参照しながら、本例のインクジェット装置３０の動作について説明する。
まず、インク貯蔵室５２及び弁室５１にインクが十分に充填された初期状態では、図５（ａ）に示すように、可動膜６４の膜部６４ａはコイルバネ６１に押されて弁座部５３ｃに弾接し、インク貯蔵室５２と弁室５１との連通は絶たれた状態となる。
【００３０】
一方、インクジェットヘッド４７を作動させてインクを消費すると、弁室５１内の圧力が低下し、インクジェットヘッド４７に供給されるインクが一定の負圧に維持される。そし、インクの消費がさらに進むと、負圧が大きくなるため、第５図（ｂ）に示すように、膜部６４ａに作用する差圧が大きくなって膜部６４ａがコイルバネ６１に抗して後退し、インク流通口６４ｃが弁座部５３ｃから離れて間隙ｇを形成する。これによりインク貯蔵室５２のインクが弁室５１に流れ込み、膜部６４ａのインク流通口６４ｃを通過して図中符号Ｆで示す流路によりインクジェットヘッド４７側に流れ込む。そして、このようにして差圧がある程度まで減少すると、コイルバネ６１により可動膜６４の膜部６４ａが弁座部５３ｃに押し戻されて、第６図（ａ）に示すように再びインク流通口６４ｃが閉塞される。
以下、このように弁室５１の負圧が大きくなると可動膜６４がコイルバネ６１に抗して後退してインク流通口６４ｃを開放し、一定の負圧を維持しつつインクをインクジェットヘッド４７に供給するという動作を繰返す。
【００３１】
このように、本例のインクジェット装置３０では、可動膜６４のインク流通口６４ｃがコイルバネ６１によって積極的に弁座部５３ｃに押圧されているので、可動膜６４の弾性だけで差圧を調整するものに比べて、キャリッジ３４の移動による可動膜６４の揺動を抑制してインクジェットヘッド４７へのインクの供給圧を所定の負圧に安定的に維持することができる。
また本例のインクジェット装置３０では、材料タンク４９をキャリッジ３４に搭載して、インクジェットヘッド４７と材料タンク４９とを近接して配置しているため、例えばインクジェットヘッド４７と材料タンク４９とを別々の場所に設置し、これらをチューブ等によって接続する場合に比べて、インクの消費量を少なくすることができる。
また本例のインクジェット装置３０では、差圧弁４８及びインクパック５５等の接液面がインクに対する耐食性の高い材料によって構成されているため、長時間の使用によってもこれらの部材が劣化されることはない。また本例のインクジェット装置では、腐食によるインク内への不純物の混入がないため、信頼性の高いデバイスの製造が可能となる。
【００３２】
なお本例では、インクが直接接触する部材として、差圧弁４８，インクパック５５，管５８，インク供給チューブ５９を例示したが、係る部材としてはこれらのものに限定されない。すなわち本発明では、インクの流路に位置して当該インクと接触するような全ての部材又は部位をインクに対する耐食性の高い材料で構成することで、本発明の効果をより実効的なものとすることができる。
【００３３】
［デバイスの製造方法］
次に、図６，図７を参照しながら、本発明の液滴吐出装置を用いたデバイスの製造方法について説明する。本例では、係るデバイスの一例として有機ＥＬ装置を製造する場合について説明する。なお、図６，図７では、説明を簡略化するために単一の画素Ｐについてのみ示している。
本方法は、機能材料を含む液体材料を基板上に液滴として配置し、これを乾燥又は焼成して得られた膜パターンを用いてデバイス構造（本例では、有機ＥＬ発光層や正孔注入／輸送層等の積層膜）を形成するものである。この際、本発明では、液滴の配置（吐出）を前述の液滴吐出装置を用いて行なっている。
【００３４】
以下、具体的な製造手順について説明する。
（駆動回路及び隔壁の形成工程）
本例ではまず、図６（ａ）に示すように、ガラス，石英，樹脂等からなる基板Ｓの上に公知の方法を用いて画素駆動用の回路を形成し、各画素を取り囲む位置に隔壁１５０を形成する。
【００３５】
駆動回路の形成方法の一例としては、まず、基板Ｓの表面にプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜等からなる下地保護膜（図示略）を形成し、この下地保護膜の上にプラズマＣＶＤ法により、厚さ約３０〜７０ｎｍ程度のアモルファスシリコン膜からなる半導体膜を形成する。その後、この半導体膜に対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化処理を施して半導体膜を結晶化し、ポリシリコン膜とする。次に、このポリシリコン膜をパターニングして島状の半導体膜を形成し、その表面に、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜２２０を形成する。次に、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法等により成膜し、この導電膜をパターニングしてゲート電極１４３Ａを形成する。その後、前述の半導体膜に高濃度のリンイオンをドープして、ゲート電極１４３Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域１４３ａ、１４３ｂを形成する。この際、ゲート電極１４３Ａによりマスクされて不純物が導入されなかった部分はチャネル領域１４３ｃとなる。次に、ゲート絶縁膜２２０及びゲート電極１４３Ａの表面に層間絶縁膜２３０を形成し、この層間絶縁膜２３０のソース領域及びドレイン領域に対応する位置にコンタクトホール２３２、２３４を形成し、更に、これらコンタクトホール２３２、２３４内に接続プラグ２３６、２３８を埋設する。次に、層間絶縁膜２３０の上に信号線１３２、走査線１３３をパターン形成する。次に、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜２４０を形成し、接続プラグ２３６に対応する位置にコンタクトホールを形成する。そして、スパッタにより、該コンタクトホールの内壁及び層間絶縁膜２４０の表面を覆うようにＩＴＯ等の導電膜を成膜し、パターニングにより画素電極（陽極）１４１を形成する。
【００３６】
上述の工程により画素電極１４１及び画素駆動回路が形成されたら、基板全面に感光性ポリイミド等の有機絶縁材料を１μｍ〜２μｍ程度成膜し、露光，現像により、各画素領域に開口部１１１を形成する。以上により隔壁１５０が形成される。この隔壁１５０は、各画素を仕切るための仕切り部材として機能する他、後述の有機ＥＬ発光層等の形成工程において、基板上に吐出されたインクをはじいて画素領域内に適切に配置させるためのものである。このため、隔壁１５０の表面には、ＣＦ４、ＳＦ５、ＣＨＦ３などのフッ素含有ガスを処理ガスとしたプラズマ処理を施すことが望ましい。
【００３７】
（正孔注入／輸送層の形成工程）
次に、図６（ｂ）に示すように、隔壁１５０に囲まれた領域に、正孔注入／輸送層を形成するための機能材料を含むインク１１４Ａを選択的に吐出する。この工程では、液滴吐出手段として、前述の液滴吐出装置を用いる。インク１１４Ａは、極性溶媒中に正孔注入／輸送層の形成材料を溶解させてなるものであり、本例では、係る材料として、例えばポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム、バイトロンＰ（商品名；バイエル社製）、ポリスチレンスルフォン酸等を用い、溶媒として、イソプロピルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリノン等の水系の溶媒を用いている。
またこの工程では、キャリッジ３４として、係るインク１１４Ａに対して耐食性の高い材料、例えば、熱可塑性エラストマー，ブチルゴム，ニトリルゴム，赤シリコーンゴム等の材料によって形成された差圧弁（特に可動膜）やインク供給チューブ等を搭載したものを使用している。
【００３８】
なお、インク１１４Ａは、基板Ｐ上に吐出されると、流動によって水平方向に広がろうとするが、インク吐出領域の周縁部には隔壁１５０が形成されているので、インク１１４Ａは隔壁１５０を越えてその外側に広がることはない。また、隔壁１５０の表面を撥液処理した場合には、インク１１４Ａの着弾位置がずれて、インク１１４Ａが隔壁１５０の上面に掛かったとしても、このインク１１４Ａは隔壁表面ではじかれて開口部１１１内（画素内）に転がり込むため、前述の機能材料が隔壁上面に残ることはない。
次に、図６（ｃ）に示すように、加熱や光照射によりインク１１４Ａの溶媒を蒸発させて、画素電極１４１上に固形の正孔注入／輸送層１４０Ａを形成する。
【００３９】
（有機ＥＬ発光層の形成工程）
このように画素電極１４１上に正孔注入／輸送層１４０Ａが形成されたら、同様の方法を用いて、図７（ａ）に示すように、正孔注入／輸送層１４０Ａの上に有機ＥＬ発光層１４０Ｂを形成する。ここではインク１１４Ｂとして、溶媒中に有機ＥＬ発光層を形成するための機能材料（発光材料）を溶解させたものを用いる。発光材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン（ＰＤＡＦ）、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール（ＰＦＢＴ）、ポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）や、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適であり、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。また溶媒には、下層側の正孔注入／輸送層４を再溶解させないように非極性溶媒、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族化合物からなる有機溶媒を用いている。
またこの工程では、キャリッジ３４として、係るインク１１４Ｂに対して耐食性の高い材料、例えば、フッ素ゴムやフロロシリコーンゴム等のフッ素系エラストマーによって形成された差圧弁（特に可動膜）やインク供給チューブ等を搭載したものを使用している。
次に、図７（ｂ）に示すように、加熱や光照射によりインク１１４Ｂの溶媒を蒸発させて、正孔注入／輸送層１４０Ａの上に固形の有機ＥＬ発光層１４０Ｂを形成する。
【００４０】
（陰極の形成工程）
以上により正孔層注入／輸送層１４０Ａ及び発光層１４０Ｂを主体とする発光部１４０が形成されたら、隔壁１５０及び発光部１４０を含む基板全面にＡｌやＩＴＯ等からなる陰極１５４を形成する。この後、必要に応じて基板の表面にガスバリア層や緩衝層を形成し、封止缶等により基板を封止する。
以上により、有機ＥＬ装置が製造される。
【００４１】
本例の有機ＥＬ装置の製造方法では、キャリッジ３４に搭載される差圧弁等の材料、特に弁体である可動膜や、インクの流路をなすインク供給チューブ、インクパック等の材料を、使用するインクに応じて最適に選択しているため、これらがインクによって腐食されてインク内に不純物が混入する等の虞がない。よって、本方法によれば、信頼性の高いデバイスの製造が可能となる。
なお本例では、発光部１４０の形成工程において本発明の液滴吐出装置を使用した例を示したが、本発明の液滴吐出装置の使用は係る部位の形成工程のみに限定されるものではなく、例えば電極や配線、或いはカラーフィルタを液滴吐出法にて形成する際に本装置を適用することも可能である。
【００４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】同、液滴吐出装置に備えられるキャリッジの概略構成を示す要部断面図。
【図３】同、液滴吐出装置に備えられるインクジェットヘッドの概略構成を示す切り欠き斜視図及び要部断面図。
【図４】同、液滴吐出装置に備えられる材料タンクの概略構成を示す分解斜視図。
【図５】同、液滴吐出装置に備えられる差圧弁の概略構成を示す要部断面図。
【図６】同、液滴吐出装置を用いたデバイスの製造方法を説明するための工程図。
【図７】図６に続く工程図。
【符号の説明】
【００４４】
３４・・・キャリッジ、４７・・・インクジェットヘッド、４８・・・差圧弁、４９・・・材料タンク、５３ｃ・・・弁座、５５・・・インクパック、５８・・・管、５９・・・インク供給チューブ、６１・・・コイルバネ（弾性体）、６４・・・可動膜、１１４Ａ，１１４Ｂ・・・インク（液体材料）、Ｓ・・・基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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